Цифровой фазометр

О П И С А Н И Е 284164ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Ссветскнз Социапнстнческив РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваКл, 21 е, 36/03 Заявлено 21 1 Ъ,1969 (Ле 1328182 18-10)с присоединением заявкиМПК 6 01 г 2500 иоритет Комитет по велаизобретений и сткрытиари Совете й 1 инистровСССР ДК 621,31.77(088.8 Опубликовано 14,Х.1970, Бюллетень3Дата опубликования описания 22.1.1971 ю.1; Ттт (, т 1, БИБЛИОТЕК Авторыизобретения А. ф, Архипенко и В. В. Михайлов Заявитель овочеркасский политехнический инстигут имени Серго Орджоникидзе ИФРОВОЙ ФАЗОМЕ Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.Известные цифровые фазометры с отсчетом в угловых или дуговых единицах измерения и их долях, содержащие формирователи сигналов перехода образцового и исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов, триггер управления счетом, электронную ключевую схему, счетчик импульсов и отсчетное устройство, имеют сравнительно невысокие точность и быстродействие.Предлагаемый цифровой фазометр позволяет повысить точность и быстродействие благодаря тому, что снабжен двумя идентичными генераторами пилообразного напряжения, управляемыми индивидуальными триггерами, входы которых подключены к разным выходам вспомогательного триггера со счетным входом, присоединенного к формирователю сигналов перехода образцового напряжения через нулевые значения, и двумя идентичными преобразователями напряжения во временной интервал, у каждого из которых сравнивающее устройство присоединено входом к включенным по дифференциальной схеме выходным цепям указанных генераторов, а выходом - к цепи управления обратным ходом развертывающего напряжения, к цепи управления прямым ходом разверты 2вающего напряжения другого преобразователя и ко входу электронной ключевой схемы,.причем один из преобразователей оснащен: дополнительной цепью управления рабочим: 5 ходом развертывающего напряжения, которая,связана с цепью разрешения счета,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого фазометра; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.10 Описываемое устройство содержит формирователи 1 и 2 сигналов перехода образцового и исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов, 15 триггер 3 управления счетом, электроннуюключевую схему 4, счетчик 5 импульсов, цифровое отсчетное устройство б, два идентичных генератора 7 и 8 пилообразного напряжения, управляемых индивидуальными триггерами 9 20 и 10, вспомогательный триггер 11 и два идентичных преобразователя 12 и 13 напряжения во временной интервал. Преобразователи 12 и 13 содержат сравнивающие устройства 14 и 15, подключенные к генераторам 1 б и 17 25 пилообразного напряжения, управляемым индивидуальными триггерами 18 и 19. Другими входами сравнивающие устройства преобразователей присоединены к включенным по дифференциальной схеме выходным цепям ге нераторов 7 и 8 пилообразного напряжения.5 10 55 60 65 Ключевая схема 4 подключена к выходам обоих сравнивающих устройств.Преобразователь 12 напряжения во временной интервал оснащен дополнительной цепью 20 управления рабочим ходом пилообразного напряжения, которая связана с цепью разрешения счета.Цифровой фазометр работает следующим образом, Перед измерением все триггеры устройства находятся в исходном состоянии О. Образцовое 11 О и исследуемое У напряжения, сдвинутые по фазе на угол р, подаются на формирователи 1 и 2 сигналов перехода образцового и исследуемого,напряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов.В ,момент 1, перехода образцового напряжения У, через нулевое значение, соответствующее началу периода, формирователь 1 вырабатывает импульсный сигнал Уь который по счетному входу переключает триггер 11 в состояние 1. Триггер 1 О, подключенный к выходу триггера 11, также переключается в состояние 1 и запускает генератор 8 пилообразного напряжения, который формирует линейно изменяющееся напряжение Ур.В момент 12 следующего перехода этого же напряжения через нулевое значение, соответствующее началу периода, сигнал формирователя 1 устанавливает триггер 11 в исходное состояние. Выходным сигналом триггера 11 в состояние 1 переключается триггер 9. Последний запускает генератор 7 пилообразного напряжения, который формирует линейно изменяющееся напряжение Ур, с наклоном, равным наклону напряжения У,р Начиная с этого момента на дифференциальном выходе генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения образуется постоянное напряжение Ур, равное разности линейно изменяющихся напряжений Ур, и Ор,. В этот же момент выходным сигналом триггера 11, поданным в цепь разрешения счета, переключается в состояние 1 триггер 3 управления счетом и своим сигналом У открывает электронную ключевую схему 4, Одновременно сигналом, действующим в цепи разрешения счета, подготавливается счетчик и по цепи 20 управления рабочим ходом развертывающего напряжения запускается преобразователь 12 напряжения во временной интервал.Цри запуске преобразователя 12 триггер 18 устанавливается в состояние 1, и генератор 1 б пилообразного напряжения, управляемый этим триггером, формирует линейно изменяющееся напряжение /ркоторое сравнивается с напряженнем У , поступающим с дифференциального выхода генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения. В момент равенства этих напряжений сравнивающее устройство 14 вырабатывает импульсный сигнал У. По этому сигналу триггер 18 устанавливается в исходное состояние и рабочий ход напряжения Ур, прекращается, а триггер 19 переключается в состояние 1 и запускает преобразо 15 20 25 30 35 40 45 50 ватель 13интервал.Преобразователь 13 работает аналогично. Импульсным сигналом Усвырабатываемым сравнивающим устройством 15 в момент достижения линейно изменяющимся напряжением Ур, величины напряжения 0 р, прекращается рабочий ход напряжения 1 р, и запускается преобразователь 12. Далее преобразователи 12 и 13 напряжения Ур во временной интервал работают поочередно, задавая период преобразования, равный образованному интервалу. Преобразователи 12 и 13 выполняют так, чтобы в течение периода То изменения образцового напряжения /о осуществлялось количество циклов преобразования, равное количеству счетных импульсов, соответствующих фазовому сдвигу на один период. Например, при измерении разности фаз в угловых градусах параметры преобразователей рассчитывают так, чтобы при выбранном наклоне линейно изменяющихся напряжений Ур, и с 1 р, в течение периода То .изменения образцового напряжения 4 осуществлялось 360 циклов преобразования.В процессе периодического преобразования из импульсов Ус, и Усфиксирующих окончание временных интервалов, электронной ключевой схемой 4 формируется последовательность счетных импульсов Скоторая подается в счетчик б. Количество выработанных импульсов У, подсчитывается.В момент 1 перехода исследуемого напряжения Учерез нулевое значение, соответствующее началу периода, импульсным сигналом У 2 триггер 3 возвращается в исходное состояние. Электронная ключевая схема закрывается. Счет прекращается. С выхода триггера 3 подается сигнал на шину установки исходного состояния остальных триггеров фазометра.На этом цикл измерения заканчивается. Число, соответствующее разности фаз, измеренной в угловых или дуговых единицах и их долях, представляется в удобной для визуального наблюдения системе счисления, например в десятичной или десятично-шестидесятиричной (градусы, минуты, секунды) на цифровом отсчетном устройстве б. Предмет изобретения Цифровой фазометр с отсчетом в угловых или дуговых единицах измерения и их долях, содержащий формирователи сигналов перехода образцового и исследуемого напряжений через нулевые значения, соответствующие началам периодов, триггер управления счетом, электронную ключевую схему, счетчик импульсов и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, фазометр снабжен двумя идентичными генераторами пилообразного напря 284164жения, управляемыми индивидуальными триггерами, входы которых подключены к разным выходам вспомогательного триггера со счетным входом, присоединенного к формирователю сигналов перехода образцового напряжения через нулевые значения, и двумя идентичными преобразователями напряжения во временной интервал, у каждого из которых сравнивающее устройство присоединено входом к включенным по дифференциальной схеме выходным цепям указанных генераторов, а выходом - к цепи управления обратным ходом развертывающего напряжения, к цепи управления прямым ходом развертываю щего напряжения другого преобразователя ико входу электронной ключевой схемы, причем один из преобразователей оснащен дополнительной цепью управления рабочим ходом развертывающего напряжения, которая 10 связана с цепью разрешения счета.